JPH0832204A - セラミックス配線基板の製造方法 - Google Patents
セラミックス配線基板の製造方法Info
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- JPH0832204A JPH0832204A JP6188845A JP18884594A JPH0832204A JP H0832204 A JPH0832204 A JP H0832204A JP 6188845 A JP6188845 A JP 6188845A JP 18884594 A JP18884594 A JP 18884594A JP H0832204 A JPH0832204 A JP H0832204A
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/022—Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates
-
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
Landscapes
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- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来、単面毎にしか金属回路板を形成できな
かったＡｌＮ基板に対して、基板上に金属回路板を形成
した後、分割して量産化を可能とするセラミックス配線
基板の製造方法の提供。 【構成】 （イ）抗折強度が４１kgf/mm2 の幅２５×長
さ１００×厚さ０．６３５mmのＡｌＮ基板に分割線（深
さ０．１５mm）を設けたものを用意する。 （ロ）この基板上にＡｇ−Ｃｕの共晶組成にＴｉ４重量
％を添加した接合用ペーストを塗布し、該ペースト上に
銅板を積層し、熱処理して銅板を接合する。（ハ）得ら
れた接合体の分割線で区画された各銅板面に回路パター
ンをレジストで形成後、塩化第二鉄溶液でエッチングし
て銅の不要部分を除去して銅回路を形成する。（ニ）得
られた基板に人手により圧力を加え、分割線に沿って基
板を分割する。
かったＡｌＮ基板に対して、基板上に金属回路板を形成
した後、分割して量産化を可能とするセラミックス配線
基板の製造方法の提供。 【構成】 （イ）抗折強度が４１kgf/mm2 の幅２５×長
さ１００×厚さ０．６３５mmのＡｌＮ基板に分割線（深
さ０．１５mm）を設けたものを用意する。 （ロ）この基板上にＡｇ−Ｃｕの共晶組成にＴｉ４重量
％を添加した接合用ペーストを塗布し、該ペースト上に
銅板を積層し、熱処理して銅板を接合する。（ハ）得ら
れた接合体の分割線で区画された各銅板面に回路パター
ンをレジストで形成後、塩化第二鉄溶液でエッチングし
て銅の不要部分を除去して銅回路を形成する。（ニ）得
られた基板に人手により圧力を加え、分割線に沿って基
板を分割する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス配線基板
の製造方法、詳しくは銅回路板を有する窒化アルミニウ
ム基板において、分割線を用いて複数個の配線基板を同
時に製造する方法に関する。
の製造方法、詳しくは銅回路板を有する窒化アルミニウ
ム基板において、分割線を用いて複数個の配線基板を同
時に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化、多機能化、高速化に
対する要求が増大し、半導体素子の高密度実装および高
出力化が進んでいる。これに伴って実装基板上での発熱
量は増大する傾向にあり、放熱特性の優れた絶縁基板が
要求されるようになった。
対する要求が増大し、半導体素子の高密度実装および高
出力化が進んでいる。これに伴って実装基板上での発熱
量は増大する傾向にあり、放熱特性の優れた絶縁基板が
要求されるようになった。
【０００３】窒化アルミニウム（ＡｌＮ）セラミックス
は、高熱伝導性の他に高絶縁性などの電気的特性を兼ね
備えた材料であり、高熱伝導性絶縁基板として注目さ
れ、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）基板の熱伝導性では対応困
難となっている分野、例えばパワートランジスタモジュ
ールなどの配線基板として近年広く用いられるようにな
った。
は、高熱伝導性の他に高絶縁性などの電気的特性を兼ね
備えた材料であり、高熱伝導性絶縁基板として注目さ
れ、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）基板の熱伝導性では対応困
難となっている分野、例えばパワートランジスタモジュ
ールなどの配線基板として近年広く用いられるようにな
った。
【０００４】これらの配線基板を製造する方法として、
銅板とＡｌＮ基板の接合に活性金属のろう材を塗布する
活性金属法（例えば特開昭６０−１７７６３４号公報）
や、所要形状の配線を施した銅回路板をＡｌＮ基板に直
接接合させるダイレクトボンドカッパー（ＤＢＣ）法
（例えば特公昭５−５８０４８号公報）が知られてい
る。
銅板とＡｌＮ基板の接合に活性金属のろう材を塗布する
活性金属法（例えば特開昭６０−１７７６３４号公報）
や、所要形状の配線を施した銅回路板をＡｌＮ基板に直
接接合させるダイレクトボンドカッパー（ＤＢＣ）法
（例えば特公昭５−５８０４８号公報）が知られてい
る。
【０００５】さらに、特開平３−１０１１５３号公報の
「銅回路を有する窒化アルミニウム基板の製法」や、特
開平５−１９８９１７号公報の「セラミックス配線基板
の製造方法」には、ＡｌＮ基板上にろう材を塗布して、
その上に銅板を接合し、エッチング処理して所望の配線
パターンを有する金属配線板を得る製造法が開示されて
いる。
「銅回路を有する窒化アルミニウム基板の製法」や、特
開平５−１９８９１７号公報の「セラミックス配線基板
の製造方法」には、ＡｌＮ基板上にろう材を塗布して、
その上に銅板を接合し、エッチング処理して所望の配線
パターンを有する金属配線板を得る製造法が開示されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記製造法によって、
微細なパターンを有する金属配線板を再現性よくセラミ
ックス基板上に形成することが可能となったが、従来の
銅−ＡｌＮ接合基板の製造法によれば、ＡｌＮ基板に分
割線を設け、同時に複数個の配線基板を製造する方法は
報告されていないが、銅−アルミナ接合基板では、すで
に実用化されている。
微細なパターンを有する金属配線板を再現性よくセラミ
ックス基板上に形成することが可能となったが、従来の
銅−ＡｌＮ接合基板の製造法によれば、ＡｌＮ基板に分
割線を設け、同時に複数個の配線基板を製造する方法は
報告されていないが、銅−アルミナ接合基板では、すで
に実用化されている。
【０００７】この理由として、ＡｌＮ基板はアルミナ基
板に比較して絶縁破壊電圧が約３０％低く、この為分割
線を入れたＡｌＮ基板を分割した際、斜めに分割された
り、分割線周辺にマイクロクラック等が発生した場合
は、さらに絶縁破壊電圧が低下し、使用不可能となるか
らである。ゆえに、単面毎にそれぞれ金属配線を形成し
なければならないという課題があった。
板に比較して絶縁破壊電圧が約３０％低く、この為分割
線を入れたＡｌＮ基板を分割した際、斜めに分割された
り、分割線周辺にマイクロクラック等が発生した場合
は、さらに絶縁破壊電圧が低下し、使用不可能となるか
らである。ゆえに、単面毎にそれぞれ金属配線を形成し
なければならないという課題があった。
【０００８】したがって本発明の目的は、従来単面毎に
しか金属回路板を形成できなかったＡｌＮ基板に対し
て、基板上に金属回路板を形成した後、あらかじめ設け
られた分割線に沿って分割して量産化を可能とするセラ
ミックス配線基板の製造方法を提供することにある。
しか金属回路板を形成できなかったＡｌＮ基板に対し
て、基板上に金属回路板を形成した後、あらかじめ設け
られた分割線に沿って分割して量産化を可能とするセラ
ミックス配線基板の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成すべく鋭意研究したところ、従来の製造法における
上記欠点はＡｌＮ基板の場合、Ａｌ2 Ｏ3 基板に比較す
ると抗折強度が低いためであり、したがって、ＡｌＮ基
板として抗折強度がある程度以上、具体的には４０kgf/
mm2 以上の材質を選択して使用することにより、回路を
形成した後に基板を不都合なく分割することができ、量
産化が図れることを見いだし本発明に到達した。
達成すべく鋭意研究したところ、従来の製造法における
上記欠点はＡｌＮ基板の場合、Ａｌ2 Ｏ3 基板に比較す
ると抗折強度が低いためであり、したがって、ＡｌＮ基
板として抗折強度がある程度以上、具体的には４０kgf/
mm2 以上の材質を選択して使用することにより、回路を
形成した後に基板を不都合なく分割することができ、量
産化が図れることを見いだし本発明に到達した。
【００１０】すなわち本発明は、ＡｌＮ基板上にろう材
を塗布した後に、銅板を接合し、エッチング処理して所
望の配線パターンの金属配線板を形成するセラミックス
配線基板の製造方法において、ＡｌＮ基板として抗折強
度が４０kgf/mm2 以上で、かつ深さ０．０６mm以上の分
割線を設けた基板を用い、基板上に活性金属ろう材ペー
ストを所望のパターンに塗布した後、、銅板を接合し、
該分割線によって区画された銅板上に回路パターンをレ
ジストで印刷した後、エッチング処理を行って銅回路を
形成し、次いで基板を該分割線に沿って分割することを
特徴とするセラミックス配線基板の製造方法を提供する
ものである。
を塗布した後に、銅板を接合し、エッチング処理して所
望の配線パターンの金属配線板を形成するセラミックス
配線基板の製造方法において、ＡｌＮ基板として抗折強
度が４０kgf/mm2 以上で、かつ深さ０．０６mm以上の分
割線を設けた基板を用い、基板上に活性金属ろう材ペー
ストを所望のパターンに塗布した後、、銅板を接合し、
該分割線によって区画された銅板上に回路パターンをレ
ジストで印刷した後、エッチング処理を行って銅回路を
形成し、次いで基板を該分割線に沿って分割することを
特徴とするセラミックス配線基板の製造方法を提供する
ものである。
【００１１】
【作用】本発明方法において使用できるＡｌＮ基板とし
ては、抗折強度が４０kgf/mm2以上のものが必要であ
る。その理由は抗折強度が４０kgf/mm2 未満の場合に
は、分割線の深さが同じ場合、分割後に分割線周辺にマ
イクロクラックが発生し易く、基板上の銅板に銅回路を
形成しても分割後に使用できない不良品となる場合があ
るからである。
ては、抗折強度が４０kgf/mm2以上のものが必要であ
る。その理由は抗折強度が４０kgf/mm2 未満の場合に
は、分割線の深さが同じ場合、分割後に分割線周辺にマ
イクロクラックが発生し易く、基板上の銅板に銅回路を
形成しても分割後に使用できない不良品となる場合があ
るからである。
【００１２】また、分割線の深さとしては、ＡｌＮ基板
の標準品で厚さが０．６３５mmのものを用いた場合、少
なくとも０．０６mmの深さが必要で、深さが大きいほど
垂直に分割され、絶縁破壊電圧への影響は小さくなる。
これは銅回路を形成した後、基板を分割する場合、左右
あるいは前後からわずかな加圧により容易に基板が分離
でき、しかも表面の銅回路を破壊することがなくなるか
らである。
の標準品で厚さが０．６３５mmのものを用いた場合、少
なくとも０．０６mmの深さが必要で、深さが大きいほど
垂直に分割され、絶縁破壊電圧への影響は小さくなる。
これは銅回路を形成した後、基板を分割する場合、左右
あるいは前後からわずかな加圧により容易に基板が分離
でき、しかも表面の銅回路を破壊することがなくなるか
らである。
【００１３】本発明の実施例では、１例として幅２５m
m、長さ１００mm、厚さ０．６３５mmのＡｌＮ基板を用
い４分割したが、これは分割前の基板の大きさ、あるい
は分割後の回路基板の大きさによって分割する個数は任
意に調整できるものである。
m、長さ１００mm、厚さ０．６３５mmのＡｌＮ基板を用
い４分割したが、これは分割前の基板の大きさ、あるい
は分割後の回路基板の大きさによって分割する個数は任
意に調整できるものである。
【００１４】分割線を入れた基板上に活性金属ろう材を
所望のパターンあるいは基板全面に印刷するのである
が、この活性金属ろう材としては、Ｔｉ、Ｚｒなどの４
Ａ族金属元素である活性金属を銀（６０〜８０％）と銅
（４０〜２０％）との共晶ろう材に添加したものが一般
的に使用できる。
所望のパターンあるいは基板全面に印刷するのである
が、この活性金属ろう材としては、Ｔｉ、Ｚｒなどの４
Ａ族金属元素である活性金属を銀（６０〜８０％）と銅
（４０〜２０％）との共晶ろう材に添加したものが一般
的に使用できる。
【００１５】次に銅板を積層させてＡｌＮ基板と強固に
接合させるが、この場合銅板は分割線で区画されるＡｌ
Ｎ基板の個々の平面よりも面積の大きい平面板や予め所
望のパターン形状に沿った平面板であってもよい。
接合させるが、この場合銅板は分割線で区画されるＡｌ
Ｎ基板の個々の平面よりも面積の大きい平面板や予め所
望のパターン形状に沿った平面板であってもよい。
【００１６】次いで、上記分割線で区画された各銅板上
にレジストにより所望のパターンを印刷した後、エッチ
ング処理を行い同時に目的とする銅回路を基板上に形成
するが、形成後は分割線に沿ってブレークすることによ
り、容易に個別の銅回路板を有する基板を得ることがで
きる。
にレジストにより所望のパターンを印刷した後、エッチ
ング処理を行い同時に目的とする銅回路を基板上に形成
するが、形成後は分割線に沿ってブレークすることによ
り、容易に個別の銅回路板を有する基板を得ることがで
きる。
【００１７】
【実施例】ＡｌＮ基板として抗折強度が４１kgf/mm2 で
ある幅２５mm×長さ１００mm×厚さ０．６３５mmの基板
を用い、この基板に１面が２５mm角となるように短辺に
平行な３本の深さ０．１５mmの分割線を設けた。
ある幅２５mm×長さ１００mm×厚さ０．６３５mmの基板
を用い、この基板に１面が２５mm角となるように短辺に
平行な３本の深さ０．１５mmの分割線を設けた。
【００１８】次いで、Ａｇ−Ｃｕの共晶組成に活性金属
としてＴｉ４重量％を添加した接合用ペーストを所望の
配線パターン形状にスクリーン印刷法で塗布した。
としてＴｉ４重量％を添加した接合用ペーストを所望の
配線パターン形状にスクリーン印刷法で塗布した。
【００１９】次に、上記ペースト上に所望の配線パター
ンの最外形状に合わせた銅板を積層し、１×１０-4Torr
の真空中、最高温度８５０℃で２０分間熱処理を施して
ＡｌＮ基板と銅板を接合した。
ンの最外形状に合わせた銅板を積層し、１×１０-4Torr
の真空中、最高温度８５０℃で２０分間熱処理を施して
ＡｌＮ基板と銅板を接合した。
【００２０】次いで、得られた接合体の分割線で区画さ
れた各銅板面に、接合パターンとの位置ズレがないよう
に最終目的の回路パターンをエッチングレジストで形成
した後、塩化第二鉄溶液でエッチング処理して銅の不要
部分を除去してからエッチングレジスト膜を除去し、銅
回路を有するＡｌＮ基板を得た。
れた各銅板面に、接合パターンとの位置ズレがないよう
に最終目的の回路パターンをエッチングレジストで形成
した後、塩化第二鉄溶液でエッチング処理して銅の不要
部分を除去してからエッチングレジスト膜を除去し、銅
回路を有するＡｌＮ基板を得た。
【００２１】得られた上記基板を取り出し、人手により
左右から圧力を加え、分割線に沿って基板を分割した。
左右から圧力を加え、分割線に沿って基板を分割した。
【００２２】基板は不都合なく容易に分割することがで
き、分割後の個々のセラミックス配線基板はクラックの
ない良好な製品であった。
き、分割後の個々のセラミックス配線基板はクラックの
ない良好な製品であった。
【００２３】
【比較例】実施例１で用いたＡｌＮ基板に０．０４mmの
分割線を設けた以外は、同一の手法で接合、エッチング
処理して銅回路を有するＡｌＮ基板を得た。
分割線を設けた以外は、同一の手法で接合、エッチング
処理して銅回路を有するＡｌＮ基板を得た。
【００２４】得られた上記基板を取り出し、人手により
左右から圧力を加え分割線に沿って基板を分割したとこ
ろ、分割断面が均一でなく、一部の配線基板にはクラッ
クが生じていた。
左右から圧力を加え分割線に沿って基板を分割したとこ
ろ、分割断面が均一でなく、一部の配線基板にはクラッ
クが生じていた。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、従来法においては
ＡｌＮ基板の抗折強度が足りないため、単面の基板しか
得られず、コスト的にも高いものになっていたが、本発
明によれば抗折強度が４０kgf/mm2 以上のＡｌＮ基板
に、少なくとも深さ０．０６mmの分割線を設けておくの
で基板上に銅回路板を接合し回路パターンを形成した
後、簡単にブレークすることにより所望の配線基板を同
時に得ることが可能になり、量産化による基板製造コス
トの低減に寄与するところが大きい。
ＡｌＮ基板の抗折強度が足りないため、単面の基板しか
得られず、コスト的にも高いものになっていたが、本発
明によれば抗折強度が４０kgf/mm2 以上のＡｌＮ基板
に、少なくとも深さ０．０６mmの分割線を設けておくの
で基板上に銅回路板を接合し回路パターンを形成した
後、簡単にブレークすることにより所望の配線基板を同
時に得ることが可能になり、量産化による基板製造コス
トの低減に寄与するところが大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 隆司 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同 和鉱業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 窒化アルミニウム基板上にろう材を塗布
した後に銅板を接合し、エッチング処理して所望の配線
パターンの金属配線板を形成するセラミックス配線基板
の製造方法において、窒化アルミニウム基板として抗折
強度が４０kgf/mm2 以上で、かつ深さ０．０６mm以上の
分割線を設けた基板を用い、基板上に活性金属ろう材ペ
ーストを全面あるいは所望のパターンに塗布した後、銅
板を接合し、該分割線によって区画された銅板上に回路
パターンをレジストで印刷した後エッチング処理を行っ
て銅回路を形成し、次いで基板を該分割線に沿って分割
することを特徴とするセラミックス配線基板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6188845A JPH0832204A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | セラミックス配線基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6188845A JPH0832204A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | セラミックス配線基板の製造方法 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004210691A Division JP2004328012A (ja) | 2004-07-16 | 2004-07-16 | セラミックス配線基板の製造方法 |
| JP2004210679A Division JP2004289189A (ja) | 2004-07-16 | 2004-07-16 | セラミックス配線基板の製造方法 |
| JP2004212280A Division JP2004312043A (ja) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | セラミックス配線基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832204A true JPH0832204A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=16230854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6188845A Pending JPH0832204A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | セラミックス配線基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832204A (ja) |
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